1、第9章模擬電子技術仿真實驗9.1半波整流電路仿真實驗9.2橋式整流濾波仿真實驗9.3單管共發射極放大電路仿真實驗9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗9.6串聯電壓負反饋放大器仿真實驗9.7反相比例運算放大器仿真實驗9.8加法電路仿真實驗9.9文氏電橋振蕩器仿真實驗9.10三端可調輸出集成穩壓器仿真實驗9.1半波整流電路仿真實驗1.仿真實驗目的1)學會半波整流電路輸出電壓數值的測量。2)學會半波整流電路輸入/輸出電壓波形的測試。2.元器件選取1)交流電壓源：Place SourcePOWER_SOURCESAC_POWER,選取電壓源并依據仿真圖要求設置參

2、數。2)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，選取電路中的接地。3)電阻：Place BasicRESISTOR,選取阻值為1k的電阻。4)二極管：Place DiodesDIODE，選取IN4001型二極管。5)電壓表：Place IndicatorsVOLTMETER，選取電壓表并設置為直流檔。9.1半波整流電路仿真實驗6)示波器：從虛擬儀器工具欄調取XSC1。3.仿真電路圖9-1半波整流仿真電路及示波器面板圖9.1半波整流電路仿真實驗4.電路原理簡述5.仿真分析1)搭建圖9-1a所示的半波整流仿真電路。2)單擊仿真開關，并雙擊示波器圖標打開其面板，觀察示波

3、器的屏幕上的波形及電壓表的顯示，記錄于表9-1中。表9-1半波整流仿真數據6.思考題1)利用半波整流電路輸入電壓與輸出電壓計算公式，計算輸出直流電壓。2)比較半波整流平均輸出電壓的計算值與仿真測量值，情況如何？9.2橋式整流濾波仿真實驗1.仿真實驗目的1)學會橋式整流電路輸出電壓值和輸入交流電壓值的仿真測試。2)測試濾波電容接與不接對輸出電壓波形的影響，了解濾波電容的作用。2.元器件選取1)交流電壓源：Place SourcePOWER_SOURCESAC_POWER,選取電壓源并依據仿真圖要求設置參數。2)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，選取電路中的接地

4、。3)電阻：Place BasicRESISTOR,選取阻值為1k的電阻。4)整流橋：Place DiodesFWB，選取MDA2501型整流橋。5)電容：Place BasicCAPACITOR,選取電容值為220F的電容。9.2橋式整流濾波仿真實驗6)開關：Place Elector_MechanicalSENSING_SWITCHESLIMIT_NO，選取開關。7)電壓表：Place IndicatorsVOLTMETER，選取電壓表并設置為直流檔。8)示波器：從虛擬儀器工具欄調取XSC1。3.仿真電路圖9-2橋式整流仿真電路及示波器面板圖9.2橋式整流濾波仿真實驗4.電路原理簡述5.仿

5、真分析1)搭建圖9-2a所示的橋式整流仿真電路。2)單擊仿真開關，激活電路，觀察示波器XSC1面板屏幕上的波形和電壓表的顯示數字，記錄于表9-2中。表9-2橋式整流仿真數據3)單擊仿真暫停按鈕，停止仿真。9.2橋式整流濾波仿真實驗圖9-3橋式整流濾波仿真電路及示波器面板圖4)單擊仿真開關，激活電路，觀察示波器XSC1面板屏幕上的波形和電壓表的顯示數字，記錄于表9-2中。9.2橋式整流濾波仿真實驗6.思考題1)比較橋式整流電路與半波整流電路輸出電壓波形，說明二者輸出電壓仿真結果存在什么關系？2)橋式整流電路不帶電容濾波時電阻性負載輸出電壓平均值與輸入電壓有效值存在什么關系？3)橋式整流電路加上電

6、容濾波后輸出電壓波形有什么變化？直流輸出電壓有什么變化？9.3單管共發射極放大電路仿真實驗1.仿真實驗目的1)學會測試單管共發射極放大電路的靜態工作點。2)學會測試單管共發射極放大電路的輸入電壓和輸出電壓的波形及二者的相位關系。2.元器件選取1)電壓源：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,選取直流電壓源并設置電壓為12V。2)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，選取電路中的接地。3)電阻：Place BasicRESISTOR,選取電阻并根據仿真電路設置電阻值。9.3單管共發射極放大電路仿真實驗4)電解電容：Place Basi

7、cCAP_ELECTROLIT,選取電容值為10F的電容。5)晶體管：Place TransistorsBJT_NPN，選取2N2222A型晶體管。6)電壓表：Place IndicatorsVOLTMETER，選取電壓表并設置為直流檔。7)電流表：Place IndicatorsAMMETER，選取電流表并設置為直流檔。8)函數發生器：從虛擬儀器工具欄調取XFG1。9)示波器：從虛擬儀器工具欄調取XSC1。3.仿真電路9.3單管共發射極放大電路仿真實驗1)測試單管共發射極放大電路的靜態工作點仿真電路如圖9-4所示。圖9-4單管共發射極放大電路的靜態工作點仿真電路9.3單管共發射極放大電路仿真

8、實驗2)測試單管共發射極放大電路電壓放大倍數的仿真電路及函數發生器面板圖如、b所示。圖9-5單管共發射極放大電路電壓放大倍數的仿真電路及函數發生器面板圖9.3單管共發射極放大電路仿真實驗4.電路原理簡述(1)單管共發射極放大電路的靜態工作點(2)單管共發射極放大電路的電流放大系數和電壓放大倍數5.仿真分析(1)單管共發射極放大電路的靜態工作點仿真電路1)搭建圖9-4所示單管共發射極放大電路的靜態工作點仿真電路。2)雙擊圖中各電壓表、電流表圖標，打開其屬性對話框后進行設置。3)按下仿真開關，激活電路，記錄集電極電流IC、發射極電流IE、基極電流IB、集電極-發射極電壓UCE、發射極電壓UE和基極

9、電壓UB的測量值于表9-3中。9.3單管共發射極放大電路仿真實驗表9-3單管共發射極放大電路的靜態工作點仿真數據(2)單管共發射極放大電路電壓放大倍數仿真電路1)搭建圖9-5a所示單管共發射極放大電路電壓放大倍數仿真電路。2)雙擊圖中各函數發生器、示波器圖標，打開其面板對話框后進行設置。3)按下仿真開關，激活電路，觀察示波器顯示的輸入電壓峰值UIM與輸出電壓峰值UOM，如圖9-6所示，并記錄于表9-4中，計算電壓放大倍數Au。9.3單管共發射極放大電路仿真實驗圖9-6單管共發射極放大電路輸入輸出電壓波形9.3單管共發射極放大電路仿真實驗表9-4單管共發射極放大電路電壓放大倍數仿真數據6.思考題

10、1)根據仿真數據，確定圖9-4所示單管共發射極放大電路的靜態工作點。2)估算單管共發射極放大電路的電流放大系數。3)計算單管共發射極放大電路的電壓放大倍數Au。4)放大器的輸出波形與輸入波形之間的相位關系如何？9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗1.仿真實驗目的1)分析乙類推挽放大器輸出波形產生交越失真的原因及消除交越失真的方法。2)依據乙類推挽放大器輸入/輸出波形測試值，計算電壓增益和最大平均輸出功率。2.元器件選取1)直流電源：Place SourcePOWER_SOURCESVCC,選取直流電源并根據電路設置電壓。2)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，選取

11、電路中的接地。3)電阻：Place BasicRESISTOR,選取電阻并根據電路設置電阻值。9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗4)電容：Place BasicCAPACITOR,選取電容并根據電路設置電容值。5)晶體管：Place TransistorsBJT_NPN，選取2N3904和2N3906型晶體管。6)二極管：Place DiodesDIODE,選取1N4001和1BH62型二極管。7)函數發生器：從虛擬儀器工具欄調取XFG1。8)示波器：從虛擬儀器工具欄調取XSC1。3.仿真電路圖9-7零偏置乙類推挽放大電路及函數發生器面板圖9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗圖9-8完整的乙類推挽功

12、率放大電路及函數發生器面板圖4.電路原理簡述9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗5.仿真分析(1)零偏置乙類推挽放大電路仿真分析1)搭建圖9-7a所示零偏置乙類推挽放大電路，函數發生器按圖9-7b所示進行設置。2)單擊仿真開關，激活電路。9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗圖9-9甲乙類推挽功率放大器(2)完整的乙類推挽功率放大電路仿真分析9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗1)搭建圖9-8a所示完整的乙類推挽功率放大電路，函數發生器按圖9-8b所示進行設置。2)單擊仿真開關，激活電路。圖9-10完整的乙類推挽功率放大電路輸入/輸出波形9.4乙類推挽功率放大器仿真實驗6.思考題1)圖9-7所示的電路產生交

13、越失真的原因是什么？在電路中加進兩個二極管起什么作用？2)根據示波器顯示的輸出電壓峰值UOP和輸入電壓峰值UIP，求放大器的電壓增益Au和放大器的最大平均輸出功率PO。9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗1.仿真實驗目的1)學會測量跨導gm。2)依據結型場效應晶體管共源極放大電路輸入輸出電壓波形，計算電壓增益。2.元器件選取1)直流電源：Place SourcePOWER_SOURCESVDD,選取直流電源并根據電路設置電壓。2)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，選取電路中的接地。3)電阻：Place BasicRESISTOR,選取電阻并根據電路設

14、置電阻值。9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗4)電容：Place BasicCAPACITOR,選取電容并根據電路設置電容值。5)場效應晶體管：Place TransistorsJFET_N，選取2SK117型場效應晶體管。6)電壓表：Place IndicatorsVOLTMETER，選取電壓表并設置為直流檔。7)電流表：Place IndicatorsAMMETER，選取電流表并設置為直流檔。8)函數發生器：從虛擬儀器工具欄調取XFG1。9)示波器：從虛擬儀器工具欄調取XSC1。3.仿真電路9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗圖9-11測量跨導仿真電路9.5結型場效應晶體

15、管共源極放大電路仿真實驗圖9-12場效應晶體管共源極放大電路及函數發生器面板圖4.電路原理簡述9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗5.仿真分析(1)測量跨導gm仿真分析1)搭建圖9-11所示的測試跨導gm仿真電路。2)單擊仿真開關，激活電路，記錄柵源電壓Ugs為0時的漏極電流Id于表9-5中。表9-5測試跨導仿真數據(2)場效應晶體管共源極放大電路仿真分析1)搭建圖9-12a所示的場效應晶體管共源極放大電路，函數發生器可按圖9-12b所示設置。2)單擊仿真開關，激活電路。9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗圖9-13場效應晶體管共源極放大電路輸入/輸出電壓波形3)記錄輸入峰值電

16、壓UIP和輸出峰值電壓UOP于表9-6中。9.5結型場效應晶體管共源極放大電路仿真實驗表9-6場效應晶體管共源極放大電路仿真數據6.思考題1)根據仿真的數據UIP和UOP，計算放大電路的電壓增益Au。2)放大電路輸出與輸入波形之間的相位差怎么樣？9.6串聯電壓負反饋放大器仿真實驗1.仿真實驗目的1)學會測量串聯電壓負反饋放大器的輸入和輸出電壓，計算閉環電壓增益。2)學會測量負反饋放大器輸入與輸出電壓波形之間的相位差。2.元器件選取1)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，選取電路中的接地。2)電阻：Place BasicRESISTOR,選取電阻并根據電路設置電

17、阻值。3)集成運算放大器：Place AnalogANALOG_VIRTUAL, 選取OPAMP_3T_VIRTUAL型集成運算放大器。4)函數發生器：從虛擬儀器工具欄調取XFG1。9.6串聯電壓負反饋放大器仿真實驗5)示波器：從虛擬儀器工具欄調取XSC1。3.仿真電路圖9-14電壓串聯負反饋仿真電路及函數發生器面板圖9.6串聯電壓負反饋放大器仿真實驗4.電路原理簡述5.仿真分析1)搭建圖9-14a所示的電壓串聯負反饋仿真電路，函數發生器面板按圖9-14b設置。2)單擊仿真開關，激活電路，雙擊示波器圖標打開其面板，面板顯示屏上將出現放大電路的輸入和輸出電壓波形，如圖9-15所示。圖9-15放大

18、電路的輸入和輸出電壓波形9.6串聯電壓負反饋放大器仿真實驗3)在表9-7中記錄輸入電壓峰值UIP及輸出電壓峰值UOP。表9-7電壓串聯負反饋放大電路仿真數據4)將R1的阻值由10k改為20k，函數發生器的正弦波電壓幅值改為100mV，單擊仿真開關，激活電路，記錄輸入電壓峰值UIP、輸出電壓峰值UOP。6.思考題1)根據仿真測量數據，計算放大器的閉環電壓增益Au。2)輸出電壓波形與輸入電壓波形之間存在什么相位關系？9.7反相比例運算放大器仿真實驗1.仿真實驗目的1)學會測量反相比例運算放大器的輸出與輸入電壓波形，計算電壓增益。2)學會測定反相比例放大器輸出與輸入電壓波形之間的相位差。2.元器件選

19、取1)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，選取電路中的接地。2)電阻：Place BasicRESISTOR,選取電阻并根據電路設置電阻值。3)集成運算放大器：Place AnalogANALOG_VIRTUAL,選取OPAMP_3T_VIRTUAL型集成運算放大器。4)函數發生器：從虛擬儀器工具欄調取XFG1。9.7反相比例運算放大器仿真實驗5)示波器：從虛擬儀器工具欄調取XSC1。3.仿真電路圖9-16反相比例運算放大器仿真電路及函數發生器面板圖9.7反相比例運算放大器仿真實驗4.電路原理簡述5.仿真分析1)搭建圖9-16a所示的反相比例運算放大器仿真電路

20、，函數發生器按圖9-16b所示設置。2)單擊仿真開關，激活電路，雙擊示波器圖標打開其面板，面板顯示屏上將出現放大電路的輸入和輸出電壓波形，如圖9-17所示。圖9-17放大電路的輸入和輸出電壓波形9.7反相比例運算放大器仿真實驗3)在表9-8中記錄輸入電壓峰值UIP及輸出電壓峰值UOP，并計算電壓增益。表9-8電壓串聯負反饋放大電路仿真數據4)將R1的阻值由10k改為30k，函數發生器的正弦波電壓幅值改為50mV，單擊仿真開關激活電路，記錄輸入電壓峰值UIP、輸出電壓峰值UOP。6.思考題1)根據仿真測量數據，計算放大器的閉環電壓增益Au。2)輸出電壓波形與輸入正弦電壓波形之間存在什么相位關系？

21、9.8加法電路仿真實驗1.仿真實驗目的1)學會直流輸入加法電路和交流輸入加法電路的仿真方法，理解加法器的工作原理。2)了解加法電路的應用。2.元器件選取1)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，選取電路中的接地。2)電阻：Place BasicRESISTOR,選取電阻并根據電路設置電阻值。3)集成運算放大器：Place AnalogANALOG_VIRTUAL,選取OPAMP_3T_VIRTUAL型集成運算放大器。9.8加法電路仿真實驗4)電壓表：Place IndicatorsVOLTMETER，選取電壓表并設置為直流檔。5)電流表：Place Indica

22、torsAMMETER，選取電流表并設置為直流檔。6)函數發生器：從虛擬儀器工具欄調取XFG1。7)示波器：從虛擬儀器工具欄調取XSC1。3.仿真電路圖9-18直流電壓輸入加法電路9.8加法電路仿真實驗圖9-19交流輸入加法器及函數發生器面板圖4.電路原理簡述9.8加法電路仿真實驗5.仿真分析(1)直流電壓輸入加法電路仿真分析1)搭建圖9-18所示直流電壓輸入加法電路，函數發生器按圖設置。2)單擊仿真開關，激活電路。表9-9直流電壓輸入加法電路仿真數據(2)交流電壓輸入加法電路仿真分析1)搭建圖9-19a所示交流電壓輸入加法電路。2)單擊仿真開關，激活電路。9.8加法電路仿真實驗圖9-20交流

23、電壓輸入加法電路的輸入和輸出電壓波形3)在表9-10中記錄輸入電壓峰值UIP及輸出電壓峰值UOP。9.8加法電路仿真實驗表9-10交流電壓輸入加法電路仿真數據6.思考題1)根據電路元件值，計算I1、I2、I及If。2)將輸出電壓UO的測量值與計算值比較，情況如何？為什么UO的值為負值？3)說明在加法電路中，輸出電壓與輸入電壓之間有何關系?9.9文氏電橋振蕩器仿真實驗1.仿真實驗目的1)通過仿真學會測量文氏電橋振蕩器的振蕩頻率。2)了解文氏電橋振蕩器的組成。3)掌握文氏電橋振蕩器的振蕩頻率與選頻元件的關系。2.元器件選取1)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，選

24、取電路中的接地。2)電阻：Place BasicRESISTOR,選取電阻并根據電路設置電阻值。3)集成運算放大器：Place AnalogANALOG_VIRTUAL,選擇OPAMP_3T_VIRTUAL型集成運算放大器。9.9文氏電橋振蕩器仿真實驗圖9-21文氏電橋振蕩器仿真電路4)電容：Place BasicCAPACITOR,選取電容并根據電路設置電容9.9文氏電橋振蕩器仿真實驗值。5)二極管：Place DiodesDIODE，選取1N914型二極管。6)示波器：從虛擬儀器工具欄調取XSC1。3.仿真電路4.電路原理簡述5.仿真分析1)搭建圖9-21所示的文氏電橋振蕩器仿真電路。2)單擊仿真開關，激活電路，雙擊示波器圖標打開其面板，面板顯示屏上將出現文氏電橋振蕩器輸入/輸出電壓波形，如圖9-22所示。9.9文氏電橋振蕩器仿真實驗圖9-22文氏電橋振蕩電路輸入/輸出電壓波形3)測量正弦波的周期T、頻率f、集成運算放大器的輸出峰值電壓U9.9文氏電橋振蕩器仿真實驗OP及輸入峰值電壓UIP，并記錄在表9-11中。表9-11文氏電橋振蕩電路仿真數據6.思考題1)根據周期T的測量值，計算諧振頻率f0。2)根據文氏電橋振蕩器的元件值，計算周期T，并與仿真測量值比較。3)根據峰值輸出電壓UOP和峰值輸入電壓UIP的仿真測量值，估算電壓增益。9.10三端可調輸出集成穩壓器仿